BESCHREIBUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstel ^¬ len eines optoelektronischen Bauelements gemäß Patentanspruch 1.

Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung 10 2015 116 092.7, deren Offenbarungsgehalt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird.

Es ist bekannt, Laserchips derart auf Trägern anzuordnen, dass eine Emissionsfacette des Laserchips über eine Außen ^¬ kante des Trägers übersteht. Hierdurch kann eine unerwünschte Kontamination der Emissionsfacette mit Lot verhindert werden. Der Überstand darf dabei allerdings nicht zu groß gewählt werden, um eine ausreichende Kühlung des Laserchips zu ge ^¬ währleisten. Eine zuverlässige Platzierung des Laserchips bei automatisierter Chipmontage hat sich als schwierig erwiesen.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Bauelements anzugeben. Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. In den abhängigen Ansprü ^¬ chen sind verschiedene Weiterbildungen angegeben.

Ein Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Bauelements umfasst Schritte zum Bereitstellen eines Trägers mit einer Oberseite, zum Anlegen eines gegenüber einem Montagebereich der Oberseite vertieften Bereichs an der Oberseite des Trägers, wobei zwischen dem Montagebereich und dem vertieften Bereich eine Stufe ausgebildet wird, zum Anordnen einer sich über den Montagebereich und den vertieften Bereich erstreckenden Metallisierung an der Oberseite des Trägers, zum Anlegen einer Trennspur in der Metallisierung, wobei die Metallisierung in dem Montagebereich zumindest abschnittsweise vollständig durchtrennt wird und in dem vertieften Bereich zumindest nicht vollständig durchtrennt wird, und zum Anord ^¬ nen eines optoelektronischen Halbleiterchips über dem Montagebereich der Oberseite, wobei der optoelektronische Halb- leiterchip an der Trennspur ausgerichtet wird.

Vorteilhafterweise ergibt sich bei diesem Verfahren ein deut ^¬ licher optischer Kontrast zwischen dem im Bereich der Trennspur im Montagebereich freigelegten Material des Trägers und der im Bereich der Trennspur im vertieften Bereich nicht vollständig durchtrennten Metallisierung. Dadurch wird eine kontrastreiche Justagemarkierung gebildet. Diese erlaubt eine zuverlässige automatisierte Positionierung des optoelektroni ^¬ schen Halbleiterchips über dem Montagebereich der Oberseite des Trägers.

In einer Ausführungsform des Verfahrens wird der optoelektro ^¬ nische Halbleiterchip über die Stufe überstehend angeordnet. Vorteilhafterweise wird dadurch ein Risiko reduziert, dass der überstehend angeordnete Teil des optoelektronischen Halb ^¬ leiterchips während des Anordnens des optoelektronischen Halbleiterchips über dem Montagebereich der Oberseite des Trägers durch ein zum Verbinden des optoelektronischen Halbleiterchips mit dem Träger verwendetes Verbindungsmaterial kontaminiert wird.

In einer Ausführungsform des Verfahrens umfasst das Ausrichten an der Trennspur ein optisches Erfassen einer Position einer Grenze zwischen der zumindest abschnittsweise vollstän- dig durchtrennten Metallisierung im Montagebereich und der zumindest nicht vollständig durchtrennten Metallisierung im vertieften Bereich. Vorteilhafterweise entsteht bei diesem Verfahren zwischen dem im Bereich der zumindest abschnittsweise vollständig durchtrennten Metallisierung im Montagebe- reich freigelegten Material des Trägers und der zumindest nicht vollständig durchtrennten Metallisierung im vertieften Bereich ein ausgeprägter optischer Kontrast, der sich zuverlässig automatisiert erfassen lässt, beispielsweise mittels eines optischen Bilderkennungssystems. Dadurch lässt sich die Position der Grenze präzise erfassen. Gleichzeitig ist die Position dieser Grenze durch die Trennspur präzise festgelegt, sodass insgesamt eine präzise Ausrichtung des opto ^¬ elektronischen Halbleiterchips mit nur geringen Ungenauigkei- ten ermöglicht wird. In einer Ausführungsform des Verfahrens wird die Trennspur geradlinig und senkrecht zur Stufe angelegt. Vorteilhafterweise wird dadurch eine besonders einfache und genaue Aus ^¬ richtung des optoelektronischen Halbleiterchips ermöglicht. Außerdem ist ein geradliniges Anlegen der Trennspur vorteil- hafterweise besonders einfach möglich.

In einer Ausführungsform des Verfahrens wird der Träger in einem Trägerverbund bereitgestellt. Nach dem Anlegen der Trennspur wird der Trägerverbund zerteilt, um den Träger zu vereinzeln. Dabei wird durch das Zerteilen eine Außenkante des Trägers gebildet. Der vertiefte Bereich grenzt so an die Außenkante an, dass die Stufe parallel zu der Außenkante ori ^¬ entiert ist. Vorteilhafterweise ermöglicht das Verfahren dadurch eine parallele Herstellung einer Mehrzahl von Trägern in gemeinsamen Arbeitsgängen. Dadurch werden die Herstellungskosten pro Träger und die zur Herstellung eines Trägers benötigte Zeit reduziert. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass sich die an dem Trägerverbund vorgenommenen Prozess ^¬ schritte wegen der größeren Abmessungen des Trägerverbunds einfacher und mit höherer Genauigkeit durchführen lassen. Der an die Außenkante des Trägers angrenzende vertiefte Bereich stellt vorteilhafterweise sicher, dass der Träger an seiner Oberseite im Bereich der Außenkante keine Grate aufweist, die eine präzise Ausrichtung und Montage des optoelektronischen Halbleiterchips erschweren oder verhindern. In einer Ausführungsform des Verfahrens erfolgt das Anlegen der Trennspur durch Sägen oder mittels eines Lasers. Vorteil ^¬ hafterweise ermöglichen diese Verfahren ein schnelles, einfa ^¬ ches und reproduzierbares Anlegen der Trennspur mit präzise festgelegter Spurtiefe und Spurbreite.

In einer Ausführungsform des Verfahrens wird die Trennspur so angelegt, dass die Metallisierung im vertieften Bereich nicht durchtrennt wird. Vorteilhafterweise wird dadurch ein beson- ders deutlicher Kontrast zwischen der im Montagebereich zumindest abschnittsweise vollständig durchtrennten Metallisie ^¬ rung und der im vertieften Bereich nicht durchtrennten Metallisierung an der Trennspur erzielt. In einer Ausführungsform des Verfahrens wird vor dem Anordnen des optoelektronischen Halbleiterchips ein Lot auf der Metal ^¬ lisierung auf dem Montagebereich der Oberseite angeordnet. Dann wird der optoelektronische Halbleiterchip auf dem Lot angeordnet. Das Lot kann dabei zur mechanischen Befestigung des optoelektronischen Halbleiterchips und zur elektrischen Kontaktierung des optoelektronischen Halbleiterchips dienen.

In einer Ausführungsform des Verfahrens ist der optoelektro ^¬ nische Halbleiterchip ein Laserchip. Das optoelektronische Bauelement ist dann ein Laserbauelement.

In einer Ausführungsform des Verfahrens wird der Laserchip derart angeordnet, dass eine Emissionsfacette des Laserchips über die Stufe übersteht. Vorteilhafterweise wird dadurch si- chergestellt , dass während des Anordnens des Laserchips über dem Montagebereich der Oberseite des Trägers kein zur Befestigung des Laserchips verwendetes Verbindungsmaterial, bei ^¬ spielsweise Lot, auf die Emissionsfacette des Laserchips ge ^¬ langt .

In einer Ausführungsform des Verfahrens wird ein Anodenkontakt des Laserchips der Oberseite des Trägers zugewandt. Ein Emissionsbereich des Laserchips kann dadurch besonders nahe an der Oberseite des Trägers angeordnet sein, wodurch eine wirksame Kühlung des Laserchips erreicht werden kann. Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläu- tert werden. Dabei zeigen in jeweils schematisierter Darstellung

Figur 1 eine Aufsicht auf eine Oberseite eines in einem Trägerverbund angeordneten Trägers;

Figur 2 eine geschnittene Seitenansicht des Trägers; und

Figur 3 eine geschnittene Seitenansicht eines den Träger und einen optoelektronischen Halbleiterchip umfassenden opto- elektronischen Bauelements.

Figur 1 zeigt in schematischer Darstellung eine Aufsicht auf einen Träger 200. Figur 2 zeigt eine geschnittene Seitenansicht des Trägers 200. Die Schnittebene, an der der Träger 200 in der Darstellung der Figur 2 geschnitten ist, ist in

Figur 1 eingezeichnet. Der Träger 200 kann auch Submount be ^¬ zeichnet werden.

Der Träger 200 ist als im Wesentlichen flache Scheibe mit ei- ner Oberseite 201 ausgebildet. Der Träger 200 kann ein elektrisch isolierendes Material aufweisen, beispielsweise Silizium oder eine Keramik.

Der Träger 200 kann in einem Trägerverbund 300 bereitgestellt werden. Der Trägerverbund 300 ist in der Darstellung der Figur 1 angedeutet. Der Trägerverbund 300 umfasst eine Mehrzahl gleichartiger Träger 200, die in einer Ebene nebeneinander angeordnet und einstückig zusammenhängend miteinander verbun ^¬ den sind. Die einzelnen Träger 200 können beispielsweise je ^¬ weils eine rechteckige Form aufweisen und in dem Trägerverbund 300 in einem Rechteckgitter angeordnet sein.

Der Trägerverbund 300 ermöglicht eine parallele Herstellung einer Mehrzahl von Trägern 200 in gemeinsamen Arbeitsgängen. Erst nach Abschluss der gemeinsamen Bearbeitungsschritte wer ^¬ den die einzelnen Träger 200 vereinzelt, indem der Trägerver- bund 300 entlang von Trennebenen 310 zerteilt wird. Das Zer ^¬ teilen des Trägerverbunds 300 entlang der Trennebenen 310 kann beispielsweise durch einen Sägeprozess erfolgen.

Die Oberseite 201 des Trägers 200 umfasst einen Montagebe- reich 210 und einen gegenüber dem Montagebereich 210 vertieften Bereich 220. An der Grenze zwischen dem vertieften Bereich 220 und dem Montagebereich 210 ist eine Stufe 230 ge ^¬ bildet, an der sich die Höhe der Oberseite 201 des Trägers 200 ändert.

Der vertiefte Bereich 220 der Oberseite 201 des Trägers 200 ist so angeordnet, dass der vertiefte Bereich 220 nach dem Zerteilen des Trägerverbunds 300 entlang der Trennebenen 310 an eine an einer Trennebene ausgebildete Außenkante 240 des Trägers 200 angrenzt. Dies bedeutet, dass der vertiefte Be ^¬ reich 220 in einem Randbereich der Oberseite 201 des Trägers

200 angeordnet ist. Es ist zweckmäßig, wenn sowohl die an der Trennebene 310 gebildete Außenkante 240 des Trägers 200 als auch die zwischen dem vertieften Bereich 220 und dem Montage- bereich 210 gebildete Stufe 230 geradlinig verlaufen und pa ^¬ rallel zueinander orientiert sind.

Der vertiefte Bereich 220 kann durch Bearbeiten der Oberseite

201 des Trägers 200 angelegt worden sein, indem in dem ver- tieften Bereich 220 ein Teil des Materials des Trägers 200 entfernt worden ist, beispielsweise mittels eines Ätzverfah- rens oder mittels eines Trennverfahrens, etwa eines Sägever ^¬ fahrens. Dabei können gleichzeitig die vertieften Bereiche 220 mehrerer Träger 200 des Trägerverbunds 300 angelegt wor ^¬ den sein. Es können auch mehrere vertiefte Bereiche 220 pro Träger 200 angelegt worden sein, beispielsweise an einander gegenüberliegenden Außenkanten des jeweiligen Trägers 200, wie im Beispiel der Figuren 1 und 2 dargestellt.

Nach dem Anlegen des vertieften Bereichs 220 ist eine Metal- lisierung 250 an der Oberseite 201 des Trägers 200 angeordnet worden. Die Metallisierung 250 erstreckt sich sowohl über den vertieften Bereich 220 als auch über den Montagebereich 210 der Oberseite 201 des Trägers 200. Die Metallisierung 250 kann beispielsweise Titan, Platin und/oder Gold aufweisen. Die Metallisierung 250 weist eine senkrecht zur Oberseite 201 des Trägers 200 bemessene Dicke auf, die geringer als die Tiefe des vertieften Bereichs 220 ist. Beispielsweise kann die Metallisierung 250 eine Dicke von 1 ym aufweisen. Nach dem Anordnen der Metallisierung 250 an der Oberseite 201 des Trägers 200 ist eine Trennspur 270 in der Metallisierung 250 an der Oberseite 201 des Trägers 200 angelegt worden. Die Trennspur 270 ist geradlinig ausgebildet und erstreckt sich senkrecht zu der Stufe 230 zwischen dem vertieften Bereich 220 und dem Montagebereich 210 und damit auch senkrecht zu der während des Zerteilens des Trägerverbunds 300 gebildeten Außenkante 240 des Trägers 200. Dabei erstreckt sich die Trennspur 270 sowohl über den Montagebereich 210 als auch über den vertieften Bereich 220 der Oberseite 201 des Trägers 200.

Im Montagebereich 210 der Oberseite 201 des Trägers 200 ist die Metallisierung 250 im Bereich der Trennspur 270 zumindest abschnittsweise vollständig durchtrennt, sodass im Bereich der Trennspur 270 im Montagebereich 210 das Material des Trägers 200 zumindest teilweise freigelegt ist. Im vertieften Bereich 220 der Oberseite 201 des Trägers 200 ist die Metal ^¬ lisierung 250 in der Trennspur 270 dagegen zumindest nicht vollständig durchtrennt. Somit ist im vertieften Bereich 220 der Oberseite 201 des Trägers 200 im Bereich der Trennspur 270 das Material des Trägers 200 nicht freigelegt, sondern weiter durch die Metallisierung 250 bedeckt. Es ist möglich, die Trennspur 270 so anzulegen, dass die Metallisierung 250 im vertieften Bereich 220 der Oberseite 201 des Trägers 200 überhaupt nicht durch die Trennspur 270 durchtrennt wird. Die Trennspur 270 weist damit in zur Oberseite 201 des Trägers

200 senkrechte Richtung zweckmäßigerweise eine Tiefe auf, die größer als die Dicke der Metallisierung 250 ist, jedoch geringer als die Summe aus der Dicke der Metallisierung 250 und der Tiefe, um die der vertiefte Bereich 220 gegenüber dem Montagebereich 210 vertieft ist. Die Trennspur 270 kann bei ^¬ spielsweise eine Tiefe von einigen ym aufweisen.

Die Trennspur 270 kann beispielsweise durch Sägen oder mittels eines Lasers angelegt worden sein. Falls die Trennspur 270 durch Sägen angelegt worden ist, so kann die Trennspur 270 auch als Sägespur bezeichnet werden.

Es ist möglich, die Trennspur 270 in gemeinsamen Bearbeitungsschritten für alle Träger 200 des Trägerverbunds 300 an- zulegen.

Im in Figuren 1 und 2 gezeigten Beispiel ist ein Lot 260 auf der Metallisierung 250 an der Oberseite 201 des Trägers 200 angeordnet worden. Das Anordnen des Lots 260 kann vor oder nach dem Anlegen der Trennspur 270 erfolgt sein. Das Lot 260 erstreckt sich über einen Teil des Montagebereichs 210 der Oberseite 201 des Trägers 200 und kann sich auch über einen Teil des vertieften Bereichs 220 der Oberseite 201 des Trä ^¬ gers 200 erstrecken. Das Lot 260 erstreckt sich jedoch nicht über jenen Teil der Oberseite 201 des Trägers 200, in dem die Trennspur 270 verläuft. Auf das Anordnen des Lots 260 kann verzichtet werden, wenn der nachfolgend über der Oberseite 201 des Trägers 200 angeordnete optoelektronische Halbleiter ^¬ chip auf andere Weise befestigt und elektrisch kontaktiert wird . Figur 3 zeigt eine schematische geschnittene Seitenansicht des Trägers 200 in einem der Darstellung der Figuren 1 und 2 zeitlich nachfolgenden Bearbeitungsstand.

Über der Oberseite 201 des Trägers 200 ist ein optoelektroni- scher Halbleiterchip 110 angeordnet worden. Der Träger 200 und der optoelektronische Halbleiterchip 110 bilden gemeinsam ein optoelektronisches Bauelement 100. Der optoelektronische Halbleiterchip 110 kann beispielsweise ein Laserchip sein. In diesem Fall ist das optoelektronische Bauelement 100 ein La- serbauelement .

Der optoelektronische Halbleiterchip 110 ist über dem Monta ^¬ gebereich 210 der Oberseite 201 des Trägers 200 angeordnet worden. Dabei wurde der optoelektronische Halbleiterchip 110 an der Trennspur 270 ausgerichtet, um die Position und/oder Orientierung des optoelektronischen Halbleiterchips 110 an der Oberseite 201 des Trägers 200 festzulegen.

Zum Ausrichten des optoelektronischen Halbleiterchips 110 re- lativ zu der Trennspur 270 wurde die Position einer Grenze

280 zwischen der zumindest abschnittsweise vollständig durch ^¬ trennten Metallisierung 250 im Montagebereich 210 und der zumindest nicht vollständig durchtrennten Metallisierung 250 im vertieften Bereich 220 der Oberseite 201 des Trägers 200 er- fasst. Diese Erfassung kann beispielsweise optisch erfolgt sein, beispielsweise mittels einer Kamera. An der Grenze 280 zwischen der zumindest abschnittsweise vollständig durch ^¬ trennten Metallisierung 250 im Montagebereich 210 und der zumindest nicht vollständig durchtrennten Metallisierung 250 im vertieften Bereich 220 ist ein optisch deutlich erkennbarer

Kontrast zwischen der Metallisierung 250 und dem freigelegten Material des Trägers 200 gebildet, der sich gut für eine op ^¬ tische Erfassung eignet und dessen Position relativ zu der Stufe 230 an der Oberseite 201 des Trägers 200 präzise fest ^¬ gelegt ist.

Der optoelektronische Halbleiterchip 110 ist so über der Oberseite 201 des Trägers 200 angeordnet worden, dass er über die Stufe 230 übersteht. Die Länge des Überstands konnte durch die Ausrichtung an der Trennspur 270, insbesondere durch die Ausrichtung an der Grenze 280, präzise festgelegt werden .

Der optoelektronische Halbleiterchip 110 weist eine Oberseite

111 und eine der Oberseite 111 gegenüberliegende Unterseite

112 auf. Der optoelektronische Halbleiterchip 110 wurde der ^¬ art über der Oberseite 201 des Trägers 200 angeordnet, dass die Oberseite 111 des optoelektronischen Halbleiterchips 110 der Oberseite 201 des Trägers 200 zugewandt ist. Der opto ^¬ elektronische Halbleiterchip 110 ist auf dem im Montagebe ^¬ reich 210 der Oberseite 201 des Trägers 200 angeordneten Lot 260 angeordnet und mittels des Lots 260 befestigt. Es ist möglich, auf das Anordnen des Lots 260 an der Oberseite 201 des Trägers 200 zu verzichten und stattdessen beispielsweise ein Lot an der Oberseite 111 des optoelektronischen Halbleiterchips 110 anzuordnen, bevor dieser über der Oberseite 201 des Trägers 200 angeordnet wird. Anstelle des Lots 260 kann zur Befestigung des optoelektronischen Halbleiterchips 110 auch ein Kleber, beispielsweise ein elektrisch leitender Kleber, oder ein anderes Befestigungsmaterial verwendet wer ^¬ den .

An der Oberseite 111 des optoelektronischen Halbleiterchips 110 kann ein elektrischer Kontakt des optoelektronischen Halbleiterchips 110 ausgebildet sein, beispielsweise ein Ano- denkontakt 120. Der Anodenkontakt 120 ist in diesem Fall mit ^¬ tels des Lots 260 elektrisch leitend mit der Metallisierung 250 des Trägers 200 verbunden. Dies ermöglicht es, den opto ^¬ elektronischen Halbleiterchip 110 über die Metallisierung 250 elektrisch anzusteuern. Falls es sich bei dem optoelektronischen Halbleiterchip 110 um einen Laserchip handelt, so bildet die über die Stufe 230 zwischen dem vertieften Bereich 220 und dem Montagebereich 210 an der Oberseite 201 des Trägers 200 überstehende Seiten ^¬ fläche des optoelektronischen Halbleiterchips 110 eine Emis- sionsfacette 130 des optoelektronischen Halbleiterchips 110. Im Betrieb des optoelektronischen Halbleiterchips 110 emit ^¬ tiert dieser einen Laserstrahl an der Emissionsfacette 130 in zur Emissionsfacette 130 senkrechte Richtung. Dabei kann der Austrittspunkt des Laserstrahls nahe an der Oberseite 111 des optoelektronischen Halbleiterchips 110 liegen.

Durch den Überstand der Emissionsfacette 130 über die Stufe 230 an der Oberseite 201 des Trägers 200 wird verhindert, dass während der Befestigung des optoelektronischen Halb- leiterchips 110 an der Oberseite 201 des Trägers 200 Lot 260 zur Emissionsfacette 130 gelangt und diese kontaminiert. Der an der Oberseite 201 des Trägers 200 angelegte vertiefte Be ^¬ reich 220 stellt sicher, dass im Bereich der Stufe 230 keine während des Zerteilens des Trägerverbunds 300 an der Außen- kante 240 des Trägers 200 gebildeten Grate vorhanden sind, die die Befestigung und Ausrichtung des optoelektronischen Halbleiterchips 110 beeinträchtigen könnten.

Die Erfindung wurde anhand der bevorzugten Ausführungsbei- spiele näher illustriert und beschrieben. Dennoch ist die Er ^¬ findung nicht auf die offenbarten Beispiele eingeschränkt. Vielmehr können hieraus andere Variationen vom Fachmann abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen . BEZUGSZEICHENLISTE

100 optoelektronisches Bauelement

110 optoelektronischer Halbleiterchip

111 Oberseite

112 Unterseite

120 Anodenkontakt

130 Emissionsfacette

200 Träger

201 Oberseite

210 Montagebereich

220 vertiefter Bereich

230 Stufe

240 Außenkante

250 Metallisierung

260 Lot

270 Trennspur

280 Grenze

300 Trägerverbund

310 Trennebene